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大多數腫瘤包含低氧濃度的區域 其中基于活性氧物種的作用的癌癥治療無效

大多數腫瘤包含低氧濃度的區域,其中基于活性氧物種的作用的癌癥治療無效。現在,美國科學家已經開發出一種混合納米材料,該材料可以在熱激活后在腫瘤細胞內部釋放產生自由基的前藥。正如他們在《 Angewandte Chemie》雜志上報道的那樣,即使在缺氧的條件下,自由基也會破壞細胞成分,從而導致細胞凋亡。混合材料的傳遞,釋放和作用可以精確控制。

許多完善的癌癥治療方案都基于活性氧(ROS)的產生,該活性氧可誘導腫瘤細胞凋亡。但是,該機制僅在氧氣存在下起作用,并且腫瘤組織中的缺氧(缺氧)區域通常在基于ROS的治療中幸免。因此,美國亞特蘭大佐治亞理工學院和埃默里大學的夏尤南及其團隊制定了一種策略,以遞送和釋放自由基產生的前藥,該藥物在活化后會通過ROS型自由基機制破壞細胞,但不需要氧氣。

作者解釋說,他們必須轉向聚合化學領域,以找到能夠產生足夠自由基的化合物。在此,偶氮化合物AIPH是眾所周知的聚合引發劑。在醫學應用中,即使在低氧條件下,它也會產生自由基烷基,這些自由基會導致DNA損傷以及細胞中的脂質和蛋白質過氧化。但是,AIPH必須安全地輸送到組織中的細胞。因此,科學家使用了納米籠,其中的腔中充滿了月桂酸,即所謂的相變材料(PCM),可以用作AIPH的載體。一旦進入目標組織,近紅外激光就會加熱納米籠,導致PCM熔化并觸發AIPH的釋放和分解。

正如該團隊針對不同細胞類型和成分進行的各種實驗所表明的那樣,這一概念非常有效。紅細胞明顯溶血。肺癌細胞摻入了納米顆粒,并被自由基起始劑的觸發釋放嚴重破壞。處理后肌動蛋白絲縮回并凝結。肺癌細胞對氧氣的生長有明顯的抑制作用,而與氧氣濃度無關。

盡管作者承認“仍然需要通過優化所涉及的成分和條件來提高功效”,但他們已經證明了混合系統在殺死細胞以及低氧環境中的有效性。該策略在納米醫學,癌癥治療學以及需要以極好的空間/時間分辨率進行靶向遞送和控釋的所有應用中可能具有高度相關性。

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